её отличие от автоматической, плюсы и минусы
Тяговые характеристики двигателей внутреннего сгорания и их приспособляемость к нагрузке недостаточны для прямого привода. Для адаптации используются разнообразные типы коробок перемены передач, которые позволяют изменить частоту вращения в достаточно широком диапазоне.
Помимо этого, такой механизм обеспечивает возможность движения задним ходом, длительной остановки автомобиля с работающим силовым агрегатом.
Коробка передач робот оснащается автоматом для управления работой устройства в заданном режиме с учетом нагрузки и других условий движения. Процессом руководит электронный блок, запрограммированный определенным образом.
Водитель осуществляет выбор алгоритма и задает его при помощи селектора, кроме того, он может перенимать управление работой механизма и производить переключения как на обычной механике.
Использование роботизированных коробок обеспечивает водителю максимально комфортные условия. Нет необходимости отвлекаться и терять время на переключения передач, а заложенные в процессор программы обеспечивают (в зависимости от условий движения) максимальную экономию топлива.
Большинство ведущих автопроизводителей, и АвтоВАЗ в их числе, широко используют коробки передач такого типа на транспортных средствах разных классов.
Что такое коробка передач робот
В настоящее время существует множество разнообразных конструкций механизмов автомобильных трансмиссий. Для ответа на вопрос: коробка передач робот — что это такое?, следует разобраться в ее устройстве, изучить принцип работы и проанализировать достоинства и недостатки. Практически любой сложный механизм имеет свои плюсы и минусы, устранение которых невозможно без коренной переделки системы.
По своей сути роботизированная коробка является логическим развитием традиционной механической. В ней функции управления переключением передач автоматизированы и контролируются электронным блоком. Помимо этого процессор дает команду на исполнительный механизм сцепления для разобщения двигателя и трансмиссии при перемене передаточного числа.
Роботизированная коробка работает в комплексе с иными элементами трансмиссии. Автоматизированное управление согласуется с работой сцепления, предназначенного для обеспечения переключений.
Устройство и принцип работы
За все время развития автомобилестроения предпринимались множественные попытки упростить управление трансмиссией. Первые удачные конструкции роботизированных коробок передач, пошедшие в серию, появились только после оснащения машин процессорами. Все попытки автоматизировать управление при помощи электромеханических и гидравлических устройств не дали положительных результатов.
Они оказались слишком ненадежными и не обеспечивали приемлемой скорости переключения. Еще одним недостатком такого рода коробок была излишне высокая сложность и, как следствие, запредельная стоимость.
Решить все технические проблемы стало возможным только с появлением компактных и недорогих процессоров и датчиков, контролирующих режимы работы двигателя и трансмиссии.
Конструкция
Многие производители автомобилей самостоятельно занимались разработкой данного класса механизмов. Это обеспечило достаточно большое разнообразие конструкций коробок передач роботов, тем не менее, можно выделить в них общие элементы:
- электронный блок управления;
- механическая коробка передач;
- сцепление фрикционного типа;
- система управления переключением передач и муфтой.
Нередко функции электронного блока выполняет бортовой компьютер, контролирующий работу системы питания и зажигания в силовом агрегате. Процессор устанавливается вне картера коробки и соединяется с нею кабельными системами. Особое внимание при этом уделяется защите соединений, используются специально разработанные уплотнители. Нередко контактные группы покрываются тонким слоем золота для предотвращения окисления.
За основу роботизированных коробок обычно берутся хорошо себя зарекомендовавшие устройства. Так, компания Mercedes-Benz при изготовлении агрегата Speedshift использовала АКП 7G-Tronic, вместо гидротрансформатора использовали многодисковое сухое сцепления фрикционного типа.
По аналогичному пути пошли и баварские автомобилестроители из BMW, оснастив шестиступенчатую механическую коробку автоматизированной системой управления.
Обязательным элементом, обеспечивающим работу коробки, является механизм сцепления. В случае с роботизированным устройством применяется конструкция фрикционного типа с одним или несколькими дисками. В последние годы появились трансмиссии с двойным механизмом сцепления, работающими параллельно. Такая конструкция обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя без прерывания.
Тип трансмиссии | С одним сцеплением | С двумя сцеплениями |
Audi R-Tronic | + | |
Audi S-Tronic | + | |
Alfa Romeo Selespeed | + | |
BMW SMG | + | |
Citroen SensoDrive | + | |
Ford Durashift | + | |
Ford Powershift | + | |
Lamborghini ISR | + | |
Mitsubishi Allshift | + | |
Opel Easytronic | + | |
Peugeot 2-Tronic | + | |
Porsche PDK | + | |
Renault Quickshift | + | |
Toyota MultiMode | + | |
Volkswagen DSG | + |
Системы управления работой сцепления и переключением передач бывают двух видов: с электрическим или гидравлическим приводом. Каждый из вариантов имеет свои положительные и отрицательные стороны. Возможны комбинации из названных выше способов управления коробкой, позволяющие максимально использовать достоинства обеих конструкций и свести к минимуму их недостатки.
Электрический привод сцепления использует сервомоторы, которые обеспечивают минимальное энергопотребление. Отрицательным моментом является крайне низкое время переключения передач (в пределах от 300 мс до 500 мс), что приводит к рывкам и повышенным нагрузкам на детали трансмиссии.
Гидравлические приводы работают значительно быстрее, это делает возможным оснащение такими коробками даже спортивных автомобилей. На суперкаре Ferrari 599GTO время переключения составляет всего – 60 мс, а у Lamboghini Aventador и того меньше – 50 мс. Такие показатели обеспечивают данным машинам высокие динамические характеристики при сохранении плавности движения.
Принцип действия
Для того, чтобы понять как работает роботизированная коробка передач, следует получить представление об алгоритме работы ее механизмов.
Водитель запускает двигатель, выжимает педаль тормоза и переводит селектор в определенное положение. Привод сцепления разрывает поток мощности, а исполнительный механизм коробки производит подключение выбранной передачи.
Водитель отпускает тормоз и плавно увеличивает обороты, автомобиль начинает движение. В дальнейшем все переключения производятся в автоматическом режиме, при этом учитываются заданный режим и данные от датчиков. Управление механизмом осуществляется процессором в соответствии с выбранным алгоритмом. При этом у водителя имеется возможность вмешиваться в работу коробки.
Видео — роботизированная КПП (робот):
Полуавтоматический режим роботизированной трансмиссии аналогичен функции ручного управления автоматической коробки — Tiptronic. В таком случае водитель при помощи рычага селектора или переключателей установленных на рулевой колонке производит переключения передач с понижением или повышением. Отсюда исходит и другое название роботизированной коробки – секвентальная.
Трансмиссия такого типа получает все большее распространение на автомобилях. При этом наблюдается следующее разделение: коробками с электрическими сервомоторами комплектуются бюджетные модели. Ведущие автопроизводителя разрабатывают и выпускают серийно следующие типы механизмов:
- Citroen – SensoDrive;
- Fiat — Dualogic;
- Ford — Durashift EST;
- Mitsubishi — Allshift;
- Opel — Easytronic;
- Peugeot – Tronic;
- Toyota – MultiMode.
Для более дорогих моделей производятся коробки с гидравлическим приводом:
- Alfa Romeo — Selespeed;
- Audi — R-Tronic;
- BMW — SMG;
- Quickshift от Renault.
Самая продвинутая по показателям роботизированная коробка ISR (Independent Shifting Rods) устанавливается на суперкары от компании Lamborghini.
Отличие роботизированной коробки передач от автоматической
Развитие и невысокая стоимость электронных блоков управления сделали возможным их применение на серийных моделях машин. Они имеют разные виды трансмиссии и возникает закономерный вопрос — в чем разница между коробкой передач роботом и автоматом? Если таковые отличия существуют, то какой вид из них будет лучше отвечать требованиям водителя и на какие характеристики следует обратить внимание при выборе автомобиля.
Разница между роботизированной коробкой и автоматом состоит в конструкции сцепления. Вместо гидротрансформатора в ней используется одно- или многодисковое сухое сцепление фрикционного типа.
В редукторе, как в механике, ведущие и ведомые шестерни находятся в постоянном зацеплении и задействуются они при помощи специальных муфт. Для уравнения угловых скоростей используются синхронизаторы.
Видео — тест драйв Лада Приора с роботом АМТ:
В автоматических коробках преимущественно используются редукторы планетарного типа и сложная система управления их функционированием. В первом и втором варианте выбор передаточного отношения определяется автоматикой. Это освобождает водителя от необходимости отслеживать режимы работы двигателя и производить переключения.
В сравнении автоматической коробки с роботом, лидером по такому показателю, как экономичность, является второе устройство. В сухом сцеплении механические потери значительно ниже, нежели у гидротрансформатора.
С другой стороны, автомат лучше обеспечивает плавность движения и езда в таком автомобиле более комфортная. Еще одним недостатком такого типа трансмиссии является дороговизна ремонта, который может выполняться только высококвалифицированными специалистами в условиях техцентра.
При выборе между роботизированной коробкой и автоматом следует принимать все вышеперечисленные факторы. Для недорогих бюджетных моделей существенными являются стоимость автомобиля и издержки на его содержание. При покупке элитных автомобилей такие вопросы обычно не имеют особого значения. Для водителя разницы в управлении автоматом или роботом практически нет.
Роботизированная коробка передач плюсы и минусы
Сложные системы, к каковым относятся и автомобильные трансмиссии, имеют вполне определенные достоинства и недостатка. Ниже приведен анализ плюсов и минусов в конструкции и эксплуатации роботизированной коробки передач. При этом в расчет принимаются динамические, стоимостные и некоторые другие характеристики агрегата.
К перечню положительных сторон коробки передач с роботизированным управлением можно отнести следующее:
- Высокая надежность механизма редуктора, проверенного длительной эксплуатацией.
- Применение сухого сцепления фрикционного типа способствует снижению потерь и уменьшению расхода топлива.
- Небольшое количество эксплуатационной жидкости – трансмиссионного масла порядка 3-4 литров, против – 6-8 литров у вариатора.
- Высокая ремонтопригодность роботизированной коробки (фактически в качестве ее основы используется хорошо известная механика).
- Автоматика повышает ресурс сцепления до 45 – 55 % по сравнению с традиционным управлением педалью.
- Наличие полуавтоматического режима, позволяющего водителю вмешиваться в работу агрегата при движении в сложных дорожных условиях на подъеме или в пробке.
Достоинства КПП «робот» очевидны, что способствует повышению популярности данного типа трансмиссии на автомобилях разного класса. Усилиями инженеров и конструкторов агрегат постоянно совершенствуется, его характеристики улучшаются.
Видео — как работает роботизированная коробка передач на Лада Приора:
Тем не менее, у роботизированной коробки передач имеются и некоторые минусы:
- Невозможность перепрошивки процессора и задания иного алгоритма управления с целью повышения динамических характеристик автомобиля.
- Невысокая скорость перемены передач у коробок с электрическими сервоприводами, которые невозможно исправить без переделки всей конструкции.
- Возможность пробуксовки сцепления и перегрева механизма при движении на низкой скорости в горку или в городской пробке. Опытные водители рекомендуют в таком случае использовать режим Tiptronic.
- Частые рывки при автоматическом переключении передач, сброс газа перед данной операцией или равномерный режим движения, позволит снять остроту проблемы.
У робота есть целый ряд преимуществ перед иными видами трансмиссий и некоторые недостатки. Такой тип механизма рекомендуется водителям со спокойной манерой управления автомобилем.
Для любителей прокатиться с ветерком такая коробка будет слишком задумчивой. Все имеющиеся минусы механизма своими силами устранить невозможно, поэтому к его особенностям следует просто приспособиться.
В целом коробка передач робот заслужила положительные отзывы автовладельцев. Особенно отмечаются большой ресурс работы, высокая надежность и её неприхотливость.
По некоторым отзывам покупателей Датсун Он-До можно отметить, что они с удовольствием бы купили этот автомобиль, укомплектованный роботом.
Как подобрать масло для автомобиля можете прочитать в статье.
Жидкая резина (https://voditeliauto.ru/stati/tyuning/zhidkaya-rezina-dlya-avto.html) для покраски автомобиля
Видео — нюансы работы роботизированной коробки передач:
Роботизированная коробка передач – принцип работы и устройство
Содержание:
- РКПП — что это?
- Особенности
- Устройство
- Принцип работы
- Режимы работы
- Самые удачные роботизированные коробки
- DSG
- Multimode
- Easytronic
- Преимущества
- Недостатки
- Особенности езды на РКПП
- Признаки неисправности
- Актуальность в РФ
Инженеры, работающие в сфере автомобилестроения, постоянно придумывают что-то новое. Инновационные решения помогают производителям выдерживать конкуренцию. Коробка передач — это самый важный элемент в автомобиле. На нее в первую очередь обращают внимания автолюбители. В списке трансмиссий не так давно появился новый вид КП — роботизированная коробка передач. Рассмотрим, как работает коробка робот, какие плюсы и минусы имеет, и чем отличается от других КП.
РКПП — что это?
Роботизированная коробка передач — это агрегат, схожий по своей конструкции с механической коробкой. При этом переключение передач происходит в автоматическом режиме. Почему коробка ассоциируется со словом «робот»? Дело в том, что КП управляет электронное устройство. Входные данные задаются водителем и дорогой. Иными словами, принцип работы роботизированной коробки передач вобрал в себя свойства и механики, и автомата.
Крупные концерны начали производить машины с коробкой «робот» в середине 2000-х годов. По своему внешнему виду РКПП выглядит почти так же как АКПП. В автомобиле отсутствует рычаг переключения передач и педаль сцепления. Агрегатом управлять довольно удобно. По сравнению с автоматикой, он имеет меньшую стоимость. Это не может не радовать и производителей, и покупателей.
Сегодня роботизированная коробка встречается на грузовых авто, в «легковушках» и даже в автобусах. У каждого производителя имеются свои разработки в этой области. В целом «роботы» являются перспективными, поэтому автоконцерны из года в год стараются усовершенствовать их.
Особенности
Роботизированная трансмиссия, если внимательнее ее изучить, выглядит как механическая КП с автоматизированным переключением передач. Эксперты утверждают, что агрегаты через пару десятков лет будут самыми популярными среди остальных коробок.
Приводы переключения скоростей обладают поршневой системой или имеют электромоторчики. Независимо от устройства, они играют одинаковую роль — выжимают сцепление и перемещают синхронизаторы шестеренок.
Гидравлическая система функционирует быстрее, но ее производство обходится дороже. Именно поэтому такой агрегат устанавливают на авто премиум-сегмента. Электронный блок совмещают с блоком ДВС, либо делают его отдельным. Первый тип более целесообразен.
Устройство
Роботизированная трансмиссия состоит из множества деталей. К ним относят узлы актуаторы, рабочий элемент и блок управления. Рассмотрим устройство роботизированной коробки передач по каждому из перечисленных элементов.
Рабочий узел состоит из 4-х валов (2 первичных и 2 вторичных). Они оснащены шестеренками переключения передач. Первая пара валов отвечает за четные передачи, а вторая — за нечетные и задний ход. При этом каждая пара обладает своим сцеплением.
Узлы актуаторы функционируют либо на гидравлике, либо на электрике. Гидравлический вид — это гидроцилиндр, который управляется клапанами электромагнитного типа. Электрический вид, в свою очередь, представляет собой двигатель с редуктором.
Блок управления представлен в виде микропроцессора. С его помощью осуществляется контроль за работой всей РКПП. Внешние датчики передают данные о скорости, количестве оборотов «движка» и давлении масла. ЭБУ соединен с коробкой бортовым компьютером.
Принцип работы
Принцип работы роботизированной коробки происходит 2-мя способами. Автоматический способ управления осуществляется с помощью специального алгоритма. Она задается ЭБУ, основываясь на сигналах датчика.
Что касается полуавтоматического способа, то здесь принцип работы аналогичен переключению передач вручную. Переключение передач (от высшей до низшей и обратно) возникает с помощью рычага селектора.
Режимы работы
Чтобы понять, как работает роботизированная коробка, водителю нужно научиться ею управлять. Выбор режима осуществляется селектором.
Режимы работы РКПП следующие:
N — нейтральный. Режим включается после остановки, перед началом езды и при долгой стоянке.
D — движение вперед. Иногда этот режим обозначают как А/М или Е/М. Машина движется вперед на режиме «драйв», при этом скорости переключаются автоматически.
М — управление ручное. Машина двигается вперед, но водитель переключает скорости вручную, нажимая селектор или подрулевые лепестки.
R — задний ход. Автомобиль движется назад.
Многие водители знают, что существуют такие режимы как «спортивный» и «зимний». Но не на всех РКПП они присутствуют.
Самые удачные роботизированные коробки
Новые технологии постоянно развиваются. Коробки «робот» имеют на рынке большой спрос. Почему так происходит? Дело в том, что некоторым водителям совершенно не нравится автомат. Они чувствуют запоздание скоростей, что не дает насладиться мощью авто в полной мере.
Именно поэтому многие производители стараются совершенствовать АКПП и МКПП. В результате их работы появилась роботизированная коробка. Приведем список самых удачных КП, выпущенных разными концернами.
DSG
Разработки компании Volkswagen всегда считались инновационными. Сегодня под брендом производятся две коробки, имеющие 6 и 7 ступени переключателя. Первая модель считается более технологичной, чем вторая. Ее устанавливают на премиальные машины.
К преимуществам коробки относят экономичность. Во время переключения передач не возникает посторонних шумов. Дизельный и бензиновый агрегат работают одинаково хорошо. Единственным недостатком DSG считается технологическая сложность. Для обслуживания коробки водителю придется посещать специальные станции. Других недостатков у коробки нет.
Multimode
Коробка Multimode была создана компанией Тойота. Она обладает двумя сцеплениями, поэтому функционирует лучше, чем механика и автомат. Основными преимуществами является экономичность, комфорт и простота.
Данная модель коробки считается универсальной. Она применяется с разными типами двигателя. Однако у РКПП есть ограничения — она несовместима с внедорожниками. Под каждый двигатель настраиваются индивидуальные настройки.
Японский производитель грамотно «настроил» свою продукцию. При любых настройках двигатель работает слаженно и без частых поломок.
Easytronic
Роботизированные технологии впервые начал использовать Опель. Компания выпустила коробки Easytronic. Разработчики считали, что новинка заменит собой автоматические коробки, которыми оснащены автомобили, продаваемые в Европейских странах. Но этого не произошло. Разработанные агрегаты сегодня устанавливаются лишь на Corsa.
Существует ряд нюансов, которые не позволяют ставить РКПП на остальные машины. Во-первых, их технология очень похожа на МКПП. Во-вторых, переключение скоростей возникает резко. В-третьих, отсутствует интеллектуальная система. Таким образом, «робот» не дает водителю ехать так, как хочется.
Преимущества
Разобравшись, как работает роботизированная коробка передач, водители понимают, что это действительно инновационное решение. Например, компания VAG внедряет такие КП на автомобили марок Шкода, Ауди, Порше и т.д. Роботизированной системой также оснащают некоторые модели Форд и Хонды.
По сравнению с другими коробками, роботы имеют следующие плюсы:
Долговечность — обуславливается наличием уже проверенной конструкцией МКПП.
Небольшой расход масла — обеспечивается благодаря малыми габаритами трансмиссии.
Улучшенная динамика — возникает по той же причине, что и небольшой расход рабочей жидкости.
Показатели сцепления показывают лучшую эффективность.
Цена робота ниже, чем у автоматических коробок.
Автомобиль, оснащенный РКПП, по стоимости будет ниже, чем тот, что оснащен автоматом. Кроме этого, во всех вариациях роботизированного агрегата присутствует функция самостоятельного переключения передач.
Недостатки
Производители считают, что РКПП в скором времени заменят другие виды коробок. Но это произойдет еще через пару тройку десятков лет, поскольку роботы до сих пор имеют существенные недостатки.
АКПП робот принцип работы не такой плавный, как у автоматики. Во время движения машина «дергается», создавая водителю дискомфорт. Переключения передач также слегка затянуты.
Ресурс актуаторов и сцепления довольно низкий. Стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность — сомнительная. В случае поломки придется менять актуатор на новый, а не чинить сломанный. При этом не каждая СТО возьмет на себя ответственность проводить ремонтные работы.
Что касается стоимости, то машины с коробкой-роботом на гидравлике стоят столько же, сколько авто с автоматической КП. Цены также приближены к обслуживанию.
Особенности езды на РКПП
Езда в автоматическом режиме подразумевает собой ровные дороги. Если человек заедет на размытую дождем местность или в глубокий снег, то у него есть риск забуксовать. Алгоритм начнет демонстрировать ошибочные команды, передачи перестанут корректно переключаться. Это все увеличивает риск поломок.
Нельзя давить педаль газа резко и до упора. Нужно плавно нажимать на нее, а также внимательно следить за работой двигателя, избегая перегазовки. Во время стоянки на светофоре или на парковке водителю необходимо устанавливать рычаг в положение «нейтралка». Автоинструктор в Москве поможет вам освоить азы вождения на автомобиле с роботизированной коробкой передач и почувствовать себя уверенно на дорогах большого города.
Каждые 10-15 тыс. км стоит производить перекалибровку блока управления. Этот показатель обычно предоставляется производителем. Операцию проводят из-за износа диска сцепления.
Признаки неисправности
Поломки роботизированной коробки подразделяются на механические и электронные. Первые возникают в процессе эксплуатации, а вторые — при сбоях в электронике.
Внешние «симптомы» неисправностей:
Горение лампы сигнализации.
Возникновение шумов во время езды.
Утечка жидкости из коробки.
Рывки при переключении передач.
Буксует сцепление.
Электронные поломки встречаются чаще, чем механические. К последним относят изношенность вилки выбора передач, а также гул подшипников качения. Ремонт электроники заключается в перепрошивке ПО или в замене всего устройства.
Актуальность в РФ
В России транспорт с коробками-роботами у людей на хорошем счету. Согласно статистике, более 20% жителей приобрели бы себе такой автомобиль. Однако желающих пользоваться «автоматом» вдвое выше.
Люди, живущие в мегаполисах, выбирают АКПП из-за возможности чувствовать себя комфортно в пробках. Если стоимость бензина продолжит расти, то эта категория людей заменят машины на те, что имеют РКПП. Особенно это актуально для тех, кто пользуется транспортом не только для езды от дома на работу. Для длительных поездок и путешествий РКПП будет выгодна.
Выбрать инструктора:
- Автоинструктор Михаил
- Автоинструктор Алексей
- Автоинструктор Юрий
- Автоинструктор Дмитрий
- Автоинструктор Алексей
- Автоинструктор Дмитрий
- Автоинструктор Екатерина
- Автоинструктор Яков
- Автоинструктор Лариса
- Автоинструктор Марина
Отзывы:
Все отзывы
сухой редуктор для роботов
Каждый робот хорош настолько, насколько хороши его редукторы
В роботах зубчатые передачи являются связующим звеном между двигателем, обеспечивающим приводную энергию, и частью машины, выполняющей запланированное движение.
Редукторы из высококачественного пластика: не требующие смазки, легкие и ударопрочные
Все соединения drygear® являются модульными; они могут быть расширены по мере необходимости и интегрированы в существующие системы. Редукторы drygear® особенно предпочтительны для манипуляторов роботов для контроля качества или сортировки.
Запросить индивидуальную консультацию сейчас
Модульная система редукторов Apiro
Дополнительная информация
Купить Редуктор Apiro
Волновой привод drygear®
Дополнительная информация
Купить волновой привод
Червячная передача drygear® с двигателем (оси вращения)
Купить оси вращения
Червячная передача drygear® без двигателя
Купить червячную передачу
Больше гибкости для роботов UR: Внешняя ось вращения robolink® D
- Чрезвычайно компактная для интеграции в робототехнику в качестве внешней оси вращения
- Готова к подключению, вкл. двигатель и система управления сухим двигателем D1
- Механический срок службы: мин. 1 000 000 циклов
- Экономичность благодаря использованию полимера
- Совместимость с робототехническими системами других производителей роботов, напр. Универсальные роботы
Подробнее о внешней поворотной оси robolink® D
Не менее 1 миллиона циклов
Более 850 тестовых запусков в год
Более 6 лет опыта
Проверено и доказано: испытания отдельных клиентов в испытательной лаборатории drygear®
Около 50 внутренних испытательных станций drygear® доступны для индивидуальных испытаний заказчиков. Мы также ежедневно тестируем наши редукторы для активных исследований и разработок.
Обратитесь в испытательную лабораторию drygear®
Простая, быстрая и несложная настройка формата. С модульной системой коробки передач Apiro вы можете настроить собственную регулировку полосы движения, используя различные передаточные числа и варианты длины.
МКПП — роботизированная коробка передач
Содержание
- Что такое роботизированная коробка передач
- Принцип работы роботизированной коробки передач
- Устройство роботизированной коробки передач
- Особенности работы РКПП
- Особенности роботизированной коробки передач DSG
- Преимущества и недостатки
- Вопросы и ответы:
Любой современный автомобиль не может заводиться и плавно двигаться, если в его устройстве нет трансмиссии. На сегодняшний день существует большое разнообразие всевозможных коробок передач, которые не только позволяют водителю подобрать вариант, соответствующий его материальным возможностям, но и дают возможность получить максимальный комфорт от управления автомобилем.
Кратко об основных видах трансмиссии описано в отдельный отзыв . Теперь поговорим подробнее о том, что такое роботизированная коробка передач, ее основные отличия от механической коробки передач, а также рассмотрим принцип работы этого агрегата.
Что такое роботизированная коробка передач
Работа коробки передач практически идентична механическому аналогу за исключением некоторых особенностей. Устройство робота включает в себя множество деталей, составляющих уже знакомую всем механическую версию коробки. Основное отличие роботизированного в том, что управление у него микропроцессорного типа. В таких коробках переключение передач осуществляется электроникой на основе данных датчиков двигателя, педали газа и колес.
Роботизированную коробку тоже можно назвать автоматом, но это неправильное название. Дело в том, что АКПП часто используется как обобщающее понятие. Так вот, тот же вариатор имеет автоматический режим переключения передаточных чисел, так что у некоторых он тоже автомат. Фактически по устройству и принципу работы робот ближе к механической коробке.
Внешне отличить АКПП от МКПП невозможно, ведь у них может быть идентичный селектор и корпус. Проверить коробку передач можно только во время движения автомобиля. Каждый тип агрегата имеет свои особенности работы.
Основная цель роботизированной трансмиссии — максимально облегчить управление автомобилем. Водителю не нужно самостоятельно переключать передачи – эту работу выполняет блок управления. Помимо комфорта, производители АКПП стремятся удешевить свою продукцию. На сегодняшний день робот является самым бюджетным типом коробки передач после механики, но он не обеспечивает такого комфорта вождения, как вариатор или автомат.
Принцип работы роботизированной коробки передач
Роботизированная коробка передач может переключаться на следующую скорость как автоматически, так и полуавтоматически. В первом случае микропроцессорный блок получает сигналы от датчиков, на основании которых срабатывает запрограммированный производителем алгоритм.
Большинство коробок передач оснащены ручным селектором. При этом скорости все равно будут включаться автоматически. Единственное, водитель может самостоятельно сигнализировать о моменте включения повышенной или пониженной передачи. Аналогичный принцип имеют некоторые автоматические коробки передач типа Tiptronic.
Чтобы увеличить или уменьшить скорость, водитель перемещает рычаг селектора в направлении + или в направлении -. Благодаря этому варианту некоторые люди называют эту трансмиссию секвентальной или секвентальной.
Роботизированная коробка работает по следующей схеме:
- Водитель нажимает на тормоз, запускает двигатель и переводит переключатель режимов движения в положение D;
- Сигнал с блока поступает на блок управления коробкой;
- В зависимости от выбранного режима блок управления активирует соответствующий алгоритм, по которому будет работать блок;
- В процессе движения датчики посылают в «мозг робота» сигналы о скорости движения автомобиля, о загрузке силового агрегата, а также о текущем режиме коробки передач;
- Как только показатели перестают соответствовать установленной с завода программе, блок управления дает команду на переключение на другую передачу. Это может быть как увеличение, так и уменьшение скорости.
При управлении автомобилем с механикой водитель должен чувствовать свое транспортное средство, чтобы определить момент, когда следует переключиться на другую скорость. В роботизированном аналоге происходит аналогичный процесс, только водителю не нужно думать, когда перевести рычаг переключения передач в нужное положение. Вместо этого это делает микропроцессор.
Система отслеживает всю информацию со всех датчиков и подбирает оптимальную передачу для конкретной нагрузки. Чтобы электроника могла переключать передачи, трансмиссия имеет гидромеханический привод. В более распространенном варианте вместо гидромеханики устанавливается электропривод или сервопривод, который включает/отключает сцепление в коробке (кстати, это имеет некоторое сходство с коробкой-автоматом — сцепление расположено не там, где его находится в МКПП, а именно возле маховика, но в самом корпусе коробки передач).
При подаче блоком управления сигнала о том, что пора переключаться на другую скорость, первым включается первый электрический (или гидромеханический) сервопривод. Он отключает фрикционные поверхности сцепления. Затем второй сервопривод перемещает шестерни в механизме в нужное положение. Затем первый медленно отпускает сцепление. Такая конструкция позволяет механизму работать без участия водителя, поэтому у машины с роботизированной трансмиссией нет педали сцепления.
Многие коробки переключения передач имеют принудительные положения передач. Этот так называемый типтроник позволяет водителю самостоятельно контролировать момент переключения на более высокую или более низкую скорость.
Устройство роботизированной коробки передач
На сегодняшний день существует несколько типов роботизированных коробок передач для легковых автомобилей. В некоторых приводах они могут отличаться друг от друга, но основные детали остаются идентичными.
Вот узлы входящие в коробку передач:
- Сцепление. В зависимости от производителя и модификации узла это может быть одна деталь с фрикционной поверхностью или несколько однотипных дисков. Чаще всего эти элементы находятся в охлаждающей жидкости, которая стабилизирует работу агрегата, не допуская его перегрева. Преселективный или двойной вариант считается более эффективным. В этой модификации, пока включена одна передача, второй набор готовится включить следующую скорость.
- Основная часть — обычная механическая коробка. Каждый производитель использует разные собственные разработки. Например, робот от марки Mercedes (Speedshift) — это внутри АКПП 7G-Tronic. Отличие агрегатов только в том, что вместо гидротрансформатора используется сцепление с несколькими фрикционными дисками. Аналогичный подход у BMW. Его коробка передач SMG основана на шестиступенчатой механической коробке передач.
- Сцепление и привод коробки передач. Есть два варианта – с электроприводом или гидромеханическим аналогом. В первом случае сцепление выжимается электродвигателем, а во втором — гидроцилиндрами с клапанами ЭМ. Электропривод работает медленнее гидравлики, но не требует поддержания постоянного давления в магистрали, от чего работает электрогидравлический тип. Гидравлический робот значительно быстрее переходит на следующий этап (0,05 секунды против 0,5 секунды у электрического аналога). На бюджетные автомобили в основном устанавливается электрическая коробка передач, а на премиальные спорткары – гидромеханическая, так как в них крайне важна скорость переключения передач без прерывания подачи питания на карданный вал.
- Датчик. Таких деталей в роботе очень много. Они контролируют множество различных параметров трансмиссии, например, положение вилок, обороты входного и выходного валов, в каком положении заблокирован селектор, температуру охлаждающей жидкости и т. д. Вся эта информация подается на устройство управления механизмом.
- ЭБУ представляет собой микропроцессорный блок, в который запрограммированы разные алгоритмы с разными показателями, поступающими от датчиков. Этот блок подключается к основному блоку управления (оттуда поступают данные о работе двигателя), а также к электронным системам блокировки колес (ABS или ESP).
- Приводы — гидроцилиндры или электродвигатели в зависимости от модификации коробки.
Особенности работы РКПП
Для плавного трогания автомобиля водитель должен правильно пользоваться педалью сцепления. После того, как он включил первую или заднюю передачу, ему нужно плавно отпустить педаль. Как только водитель почувствует зацепление дисков, отпуская педаль, он может увеличить обороты двигателя, чтобы автомобиль не заглох. Так работает механика.
Идентичный процесс происходит в роботизированном аналоге. Только в этом случае от водителя не требуется большого мастерства. Ему нужно только перевести переключатель коробки в соответствующее положение. Автомобиль начнет движение в соответствии с настройками блока управления.
Простейшая модификация с одним сцеплением работает так же, как и классическая механика. Однако при этом наблюдается наличие одной проблемы – электроника не фиксирует обратную связь со сцеплением. Если человек способен определить, насколько плавно нужно отпускать педаль в конкретном случае, то автоматика работает более жестко, поэтому движение автомобиля сопровождается ощутимыми рывками.
Особенно это чувствуется в модификациях с электроприводом исполнительных механизмов — при переключении передачи сцепление будет в разомкнутом состоянии. Это будет означать разрыв потока крутящего момента, из-за чего машина начнет тормозить. Поскольку скорость вращения колес уже меньше соответствует включенной передаче, возникает небольшой рывок.
Инновационным решением этой проблемы стала разработка модификации с двойным сцеплением. Ярким представителем такой трансмиссии является Volkswagen DSG. Давайте подробнее рассмотрим его особенности.
Особенности роботизированной коробки передач DSG
Аббревиатура расшифровывается как коробка передач прямого переключения. По сути, это две механические коробки, установленные в одном корпусе, но с одной точкой подключения к шасси машины. Каждый механизм имеет свою муфту.
Главной особенностью этой модификации является преселективный режим. То есть, пока работает первый вал с включенной передачей, электроника уже подключает соответствующие шестерни (при разгоне повышать передачу, при торможении — понижать) второго вала. Главный привод должен только отключить одну муфту и подключить другую. Как только от блока управления поступает сигнал о переходе на другую ступень, рабочая муфта размыкается, и тут же подключается вторая с уже зацепленными шестернями.
Такая конструкция позволяет ездить без сильных рывков при разгоне. Первая разработка преселективной модификации появилась в 80-х годах прошлого века. Правда, потом роботы с двойным сцеплением стали устанавливать на раллийные и гоночные автомобили, в которых большое значение имеет скорость и точность переключения передач.
Если сравнивать коробку DSG с классическим автоматом, то у первого варианта больше преимуществ. Во-первых, за счет более привычного строения основных элементов (за основу производитель может взять любой готовый механический аналог) такая коробка будет дешевле в продаже. Этот же фактор влияет и на обслуживание агрегата – механика надежнее и проще в ремонте.
Это позволило производителю установить инновационную трансмиссию на бюджетные модели своей продукции. Во-вторых, многие владельцы автомобилей с такой коробкой передач отмечают увеличение экономичности автомобиля по сравнению с идентичной моделью, но с другой коробкой передач.
Инженеры концерна VAG разработали два варианта трансмиссии DSG. Один из них помечен цифрой 6, а другой цифрой 7, что соответствует количеству ступенек в рамке. Также шестиступенчатый автомат использует мокрое сцепление, а семиступенчатый аналог – сухое. Более подробно о плюсах и минусах коробки DSG, а также чем еще модель DSG 6 отличается от седьмой модификации, рассказано в отдельный артикул .
Достоинства и недостатки
Рассматриваемый тип трансмиссии имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К достоинствам коробки можно отнести:
- Такую трансмиссию можно использовать в паре с силовым агрегатом практически любой мощности;
- По сравнению с вариатором и автоматом, роботизированная версия дешевле, хотя это довольно инновационная разработка;
- Роботы надежнее других АКПП;
- Благодаря внутреннему сходству с механикой проще найти специалиста, который возьмется за ремонт агрегата;
- Более эффективное переключение передач позволяет использовать мощность двигателя без критического увеличения расхода топлива;
- За счет повышения эффективности машина выбрасывает меньше вредных веществ в окружающую среду.
Несмотря на явные преимущества перед другими АКПП, робот имеет ряд существенных недостатков:
- Если автомобиль оборудован однодисковым роботом, то поездку на таком транспортном средстве нельзя назвать комфортной. При переключении передач будут ощутимые рывки, как будто водитель резко бросает педаль сцепления на механику.
- Чаще всего в блоке выходят из строя сцепление (меньше плавность включения) и исполнительные механизмы. Это усложняет ремонт трансмиссий, так как они имеют небольшой рабочий ресурс (около 100 тысяч километров). Сервоприводы редко можно отремонтировать, а новый механизм стоит дорого.
- Что касается сцепления, то ресурс диска тоже очень мал — около 60 тысяч. При этом примерно на половине ресурса необходимо осуществлять «подключение» коробки по условию поверхности трения деталей.
- Если говорить о преселективной модификации DSG, то она оказалась более надежной за счет меньшего времени переключения скоростей (благодаря этому машина не так сильно тормозит). Несмотря на это, адгезия у них все же страдает.
Принимая во внимание перечисленные факторы, можно сделать вывод: по надежности и сроку службы механике пока нет равных. Если упор делается на максимальный комфорт, то лучше выбрать вариатор (в чем его особенность, читайте здесь ). Следует учитывать, что такая трансмиссия не даст возможности экономить топливо.
В завершение предлагаем небольшое видео-сравнение основных видов трансмиссий — их плюсы и минусы:
Как выбрать машину, какая коробка лучше: автомат, вариатор, робот, механика
Посмотреть это видео на YouTube
Вопросы и ответы:
Чем отличается автомат от робота? АКПП работает за счет гидротрансформатора (жесткой связи с маховиком через сцепление нет), а робот аналогичен механике, только скорости переключаются автоматически.
Как переключать передачи на роботизированной коробке? Принцип управления роботом идентичен управлению автоматом: нужный режим выбирается на селекторе, а обороты двигателя регулируются педалью газа.